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Calibration des jets, mesure de sections efficaces et recherche de Nouvelles Physiques dans l’expérience ATLAS

Equipe thématique « Masses et Interactions Fondamentales » ; expérience : ATLAS

Directeur de thèse : Bogdan Malaescu

tél : 01 44 27 91 30

e-mail : bogdan.malaescu lpnhe.in2p3.fr

Co-encadrant de thèse : Mélissa Ridel

tél : 01 44 27 37 68

e-mail : melissa.ridel lpnhe.in2p3.fr

Titre : Calibration des jets, mesure de sections efficaces et recherche de Nouvelles Physiques dans l’expérience ATLAS

Le grand collisionneur de protons (LHC) du CERN à Genève a pris des données depuis le printemps 2010 jusque fin 2012 pour enregistrer quelques 25 fb-1 a 7 puis 8 TeV d’energie dans le centre de masse, cette periode est appele Run 1. Les interventions, qui ont eu lieu sur la machine, pour preparer le Run 2 qui commencera en 2015, permettront d’augmenter l’énergie du LHC jusqu’a 13 ou 14 TeV et d’obtenir environ 20 fb-1 de donnees des 2015. Des la fin de l’annee 2016, ce sera le plus grand échantillon de données recueillies auprès d’un collisionneur hadronique, et dans un domaine d’énergie encore inexploré.

L’expérience ATLAS est installée aupres du LHC et a été construite pour explorer, grâce à l’énorme quantité de données fournies par le LHC, les phénomènes qui prennent place à ces très hautes énergies. En particulier, ATLAS, avec l’autre experience du LHC CMS, a pu en 2012 découvrir le boson de Higgs, qui est le responsable de l’apparition dynamique d’une masse pour les particules elementaires du modèle standard.

L’équipe ATLAS du LPNHE a une expertise sur la reconstruction et la calibration des jets ainsi que des electrons et des photons. Le groupe a été particulièrement impliquée dans les analyses de donnees du Run 1, que ce soit pour la decouverte du boson de Higgs, pour des mesures de precision avec des jets dans l’etat final ou encore pour des mesures de precision du modele standard.

La recherche de nouvelle physique requiert une excellente compréhension des processus du modèle standard du fait de leurs signatures expérimentales similaires. La capacité de mesurer le plus précisément possible l’énergie des objets reconstruits dans les détecteurs est par ailleurs primordiale à la fois pour effectuer des mesures de précision et pour accroître la sensibilité des analyses à des signaux de physique au-delà du modèle standard.

Le sujet de thèse proposé porte sur ces deux points par l’étude d’événements contenant un ou plusieurs jets associés à un boson avec le détecteur ATLAS. D’une part, ces événements sont utilisés pour améliorer la calibration en énergie des jets, d’une importance capitale pour les analyses utilisant le dénombrement de jets ou leur veto. Le run 2 et ses nouvelles conditions de prise de donnees imposent de redefinir la strategie de calibration des jets. De multiples ameliorations sont possibles avec un impact direct sur beaucoup de resultats de physique d’ATLAS. D’autre part, la section efficace différentielle de production d’evenements multijet est mesurée en fonction de nombreuses observables et comparée à diverses prédictions théoriques. Ces mesures pourront être utilisées pour tester les predictions de QCD, tout en etant sensibles a un signal au dela du modele standard. Elles seront egalement exploitables afin d’ameliorer la precision des fonctions de structure du proton, donnee indispensable a toutes les analyses d’ATLAS et CMS.

Lieu de travail : LPNHE - Paris

Déplacements éventuels : missions régulières au CERN à Genève

Documentation :

Contact :

Ecole doctorale de rattachement :
Ecole doctorale Sciences de la Terre et de l’Environnement et Physique de l’Univers

Lien sur les offres de thèse et candidature : http://ed109.ipgp.fr/index.php/Offres_de_th%C3%A8se

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